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合民带您了解东莞过炉治具设计

文章出处:本站原创 责任编辑:kefu 发表时间:2019-01-16 00:50:56【
  有许多治具之所以产生是因为商业的需要,因为有许多类型的治具是客制化的,某些是为了提高生产力、重复特定动作、或使工作更加精确。因为治具的设计基本上是建立于逻辑,类似的治具可能会因为使用于不同的时间和地点而分别产生。今天东莞过炉治具厂家带您了解过炉治具设计。
东莞过炉治具
  一.了解波峰焊过炉托盘主体结构设计
 
   1、波峰焊过炉托盘的外形,依据客户的PCB大小尺寸在PCB每边各加25MM左右(可根据实际情况调整)。宽度尺寸最大不能超过客户波峰焊设备轨道宽度要求的尺寸,厚度根据PCB及反面最高贴片元件的总厚度来选择,一般在该厚度的基础上加上1mm再取整。
 
   2、过波峰焊治具的轨道边,通常由客户指定,要与客户的波峰焊设备轨道相符合,再根据PCB板的流向来设计为四边轨道或双边轨道,如果是双边轨道要与客户所需要的PCB走向保持一致;托盘四个角倒R3。
 
   3、过波峰焊治具四周做挡锡条,挡锡条截面尺寸一般为10x10mm,在轨道承托边预留轨道边宽的空间,一般将无轨道边上的挡锡条做成外封条,安装螺孔的中心距取20的整数倍,挡锡条的材料按客户要求(一般用黑FR4)。
 
   4、过波峰焊治具的压扣,根据PCB的TOP面元件的位置及PCB的大小来设定压扣的数量及位置,并根据客户选择压扣的种类(如图所示)。压扣在装配图上画好之后,要模拟旋转压扣是否会碰到元件上、挡锡条、是否会妨碍PCB板放入治具型腔内等问题。
 
  过炉治具设计
 
   5、过波峰焊治具防浮高装置,根据客户的要求对部分插件安装防浮高装置,通常根据防浮高元件的多少及元件类型来确定防浮高的方法,通常为三种:弹簧压盖、弹片、压扣/定位压盖。
 
   6、取板位:在左右两侧设计两个取手位,取手位比PCB沉板区域深1.0mm,取手位尺量避开有插件的地方。
 
   二.设计要点
 
   根据不同PCB板及不同的制作工艺,治具一般可制作成三种方式,一种是开通插件、避住贴片元件及通孔的锡膏工艺;一种是采用红胶工艺,不用避住元件,全部开通;还有一种就是红胶锡膏混合工艺,部分可保护且不影响上锡的贴片元件保护,部分贴片元件不保护。
 
   三.托盘行腔设计
 
   1.波峰焊过炉载具的沉板区域大小及深度,一般设计为深度比PCB厚度等厚或略小PCB厚度(一般小0.1mm),大小则一般设计成比PCB外形大0.25mm(单边),如下图所示:
 
  过炉治具设计
 
   2、销钉:为了保护元件不被撞坏,需在沉板区域对角设计两个定位销,销钉在本体上加工,销钉小于孔0.2MM。
 
   3、波峰焊过炉载具避位贴片元件的设计,托盘开孔处Gerber文件和实际PCBA上托盘开孔边到焊盘的距离>=3mm(在保证托盘的强度的情况下,尽可能加大点,以便上锡),托盘开孔边的壁厚>=1mm(在贴片元件与插件靠得太近的情况下,壁厚不能小于0.7mm),托盘底部最薄处>=1mm(以确保不会伤到元件),如下图所示。由于托盘较厚,开孔处较窄的地方背面斜坡加长,或在开孔处背面附近铣薄,以增加锡水的流动性。托盘避让贴片元器件的开槽面积尽量小,保证托盘的整体较厚实。
 
  过炉治具设计
 
   4.方便PCB板更好的上锡,通常会在托盘反面增加导锡槽,其导锡槽深度需要满足第二个条件,还可以减少倒角的压力。
 
   四.红胶工艺波峰焊的型腔设计
 
   1.波峰焊过炉载具的沉板区域大小及深度,一般设计为深度比PCB厚度等厚或略小PCB厚度,大小则一般设计成比PCB外形大0.25mm(单边),与锡膏工艺是一样。
 
   2.所有BOT面的元件及TOP的插件全部开通孔,通常是开一个大通孔,若客户有要求保护部分通孔的则要屏蔽住,在开大通孔的同时应考虑托盘的整体强度。
 
   3.反面倒角应尽量大和斜。
 
   五.波峰焊过炉载具的组装
 
   1.托盘毛刺处理完成后,装四周边条时需注意因边条变形而影响托盘变形的情况。如有这种情况发生时,要先校正边条后再装配。
 
   2.压扣的装配方式主要有以下四种:
 
  过炉治具设计
 
   3.托盘上的各部件联接牢靠且耐高温,转动部件能多次转动而不会出现松动和脱落现象,可加螺纹胶的全部加上螺纹胶。
 
   六.波峰焊过炉载具倒角
 
   1.倒角刀的选择和倒角深度计算
 
   A.按照使用的要求,一般选用130度、120度、90度的倒角刀。
 
  过炉治具设计
 
   B.这个刀具要下多深才会碰到内框呢?根据几何三角函数可以计算的出深度x=b+a/tanc/2
 
   但是实际中的刀具不可能是个尖角,所以要相对于倒角边偏移一个距离d,倒角边也还要留一个倒角厚度e,那x=b+tanc/2+d/tanc/2-e
 
   1.X:倒角实际深度
 
   2.B:板背面至型腔底部的距离
 
   3.A:倒角边至型腔边的距离
 
   4.C:倒角刀角度
 
   5.D:刀具中心偏离倒角边的距离
 
   6.E:倒角预备厚度(一般为0.3)
 
   举例如下:
 
  过炉治具设计
 
   两个区域离得很近,先要进行打断,再在靠近浅的挖通边距离深的区域一个刀具半径的地方打断,然后计算深度进行倒角,比如用直径15MM130度的倒角刀,那倒角深度为
 
   反面深2的边=(6-2)+1/tan130/2+0.3tan130/2-0.3=4.3mm
 
   反面深3的边=(6-2)+1/tan130/2+0.3/tan130/2-0.3=3.62mm
 
   以上是以刀夹偏移0.3来计算的。
 
   l备注:
 
   1.正切tana=直角三角形的对边与领边之比
 
   2.tan65度=2.14tan60度=1.73tan45度=1
 
   2.打断点的计算
 
   倒角要倒得好。打断是关键,计算方法与倒角深度的计算方法大同小异,同样用正切三角函数来计算。我们应该在靠近反面深2的挖通边与反面深3一个距离打断,这个距离L等于板厚M减去区域深度b再乘以1/2刀具角度c的正切值再加安全系数e
 
   L=(m-b)×tanc/2+e
 
   L:打断距离m:板厚b:区域深度
 
   c:倒角刀具度e:安全系数(一般为0.3mm)
 
   七.波峰焊过炉载具设计注意事项
 
   1、如何区分插件孔?
 
   A、看插件的丝印字符,如J类接头插件、C类立式电容、L类电感、X类晶振、屏避框、卧式电容、功率晶体管等。如图片所示
 
   
 
  过炉治具设计
 
   一般的插件如立式电容、电感有两个插件孔,功率晶体管有三个插件孔,其它J类的插件一般为两排脚和两个插件脚等。
 
   B、有的插件很象贴片元件,这时要用图层来区分,同时打开钻孔层和TOP面的贴片层,如果同一位置的钻孔层和贴片层同时存在,那么这个元件就是插队件。
 
   C、一般的螺丝孔和通孔均为单个独立的孔,且没有丝印。
 
   2、设计波峰焊需要哪些图层?
 
   TOP面的贴片、丝印,BOT面的贴片、丝印,钻孔层共五层就可以了。
 
   3、如果PCB板有塑料脚或者金属脚时,需与业务员确认,是否需要避住。
 
   4、设计前,先了解所有需避让元件的高度,深度以插件脚附近的元件为优先考虑,插件脚附件的深度浅有利于反面的倒角
 
   5、无实物板时参考《元件高度表》设计
 
   6、设计导锡槽时,导锡槽的深度应充分考虑正面避元件区域的深度,以免加工是透光及穿孔,可以做多层导锡槽
 
   7、设计插件开通孔时大小以大于距离插件脚3MM为标准,应尽量大,但有的地方贴片离插件太近,则要保证避厚0.5MM以上,又要保证避贴片区域足够大,周时也要保证整个治具使用强度。
 
  以上是东莞过炉治具为您整理的过炉治具设计,希望对您有帮助!
 
  
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